福建省三明市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考化学试题(Word版附解析)
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可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16
第I卷
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列生活中问题,不能用金属键理论知识解释的是
A 铁易生锈B. 用金属铝制成导线
C. 用铂金做首饰D. 用铁制品做炊具
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁易生锈,是因为铁中含有碳,易发生电化学腐蚀,与金属键无关,故A正确;
B.用金属铝制成导线,是利用金属的导电性,金属中存在金属阳离子和“自由电子”,当给金属通电时,“自由电子”定向移动而导电,能用金属键理论知识解释,故B错误;
C.用金箔做首饰,是因为有金属光泽,金属具有光泽是因为自由电子能够吸收可见光,能用金属键理论知识解释,故C错误;
D.用铁制品做炊具,是利用了金属的导热性,金属容易导热是因为自由电子在运动时经常与金属离子碰撞而引起能量的交换,能用金属键理论知识解释,故D错误;
答案选A。
2. 在基态多电子原子中,下列叙述不正确的是
A. 2s和3s轨道形状均为球形
B. 3d、4d、5d能级的轨道数相等
C. 4px、4py、4pz轨道相互垂直,且能量相等
D. p能级能量一定比s能级的能量高
【答案】D
【解析】
【详解】A.2s和3s轨道形状均为球形,A项正确;
B.无论是哪个能层上的能级,d能级都有5个轨道,B项正确;
C.同一能层,p轨道上原子轨道能量相等并且互相垂直,C项正确;
D.当s和p能级不在同一能层时,p能级能量不一定比s能级的能量高,D项错误。
故答案为:D
3. 下列说法不正确的是
A. 离子化合物和金属单质的构成粒子中均含有阳离子
B. 离子键和金属健本质上都是静电作用,都没有方向性和饱和性
C. 熔点:MgO>NaCl>Hg>HBr
D. NaHSO4在水溶液中和熔融状态下都能导电,电离方程式相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.离子化合物由阳离子和阴离子构成,金属单质中存在金属阳离子和电子,两种物质的构成粒子中均含有阳离子,A正确;
B.离子键和金属键本质上都是静电作用,都没有方向性和饱和性,B正确;
C.MgO和NaCl为离子晶体,镁离子和氧离子半径分别小于钠离子半径和氯离子半径,且镁离子和氧离子所带电荷数分别大于钠离子和氯离子,故MgO熔点高于NaCl,Hg为金属晶体常温下为液态,HBr为分子晶体常温下为气态,故熔点MgO>NaCl>Hg>HBr,C正确;
D.NaHSO4在水溶液中电离方程式为NaHSO4=Na++H++,在熔融状态下电离方程式为NaHSO4=Na++,电离方程式不同,D错误;
故答案选D。
4. 下列有关苯分子中的描述不正确的是
A. 碳原子均以sp2杂化轨道形成正六边形的碳环,键角为120°
B. 每个碳原子还有一个与碳环平面垂直未参与杂化的2p轨道,相互间以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个大π键
C. 6条碳碳键完全等同,共有6个原子处于同一平面
D. 每个碳原子的一个 sp2杂化轨道分别与6个H原子的1s轨道重叠形成6条σ键
【答案】C
【解析】
【详解】A.在苯分子中,碳原子都以sp2杂化,通过sp2杂化轨道形成正六边形的碳环,键角为120°,故A正确;
B.每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道,它们均有一个未成对电子,这些2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大π键,故B正确;
C.苯分子呈平面正六边形,分子中共有十二个原子共面,故C错误;
D.每个碳原子含有3个sp2杂化轨道,两条分别与相连碳原子形成sp2-sp2σ键,另外一条分别与6个H的1s轨道重叠形成sp2-sσ键,故D正确;
故选:C。
5. X、Y、Z、W、P、Q为短周期元素,其中Y的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如图所示。下列说法正确的是
A. Y在元素周期表中位于p区B. 第一电离能:Z>P>Q>X
C. 离子半径:D. 氧化物对应水化物的酸性:Q>P>Z
【答案】C
【解析】
【分析】由题干图示信息可知,X为+1价,原子半径最大,故X为Na,Y为+2价,原子序数最小,Y为Be,Z为+4价,原子半径大于Y,故Z为Si,W为+5价,原子半径小于Y,W为N,P为+6价,则P为S,Q为+7价,则Q为Cl,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,Y为Be,故Y在元素周期表中位于s区,A错误;
B.由分析可知,X为Na、Z为Si、P为S、Q为Cl,为同一周期元素,从左往右第一电离能呈增大趋势,故第一电离能Cl>S>Si>Na即Q >P> Z>X,B错误;
C.由分析可知,W为N、P为S、Q为Cl,离子半径为S2->Cl->N3-即,C正确;
D.由分析可知,Q为Cl、P为S、Z为Si,其最高价氧化物对应水化物的酸性为HClO4>H2SO4>H2SiO3即Q>P>Z,但不是最高价氧化物对应水化物的酸性则无此规律,如H2SO4>HClO,D错误;
故答案为:C。
6. 下列事实不能用键能的大小来解释的是
A. N元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定
B. 稀有气体一般难发生化学反应
C. HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D. F2比O2更容易与H2反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于N2分子中存在三键,键能很大,破坏共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定;
B.稀有气体都为单原子分子,分子内部没有化学键;
C.卤族元素从F到I原子半径逐渐增大,其氢化物中的化学键键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性逐渐减弱;
D.由于H-F键的键能大于H—O键,所以二者相比较,更容易生成HF。
故选B.
7. 下列化学用语表示不正确的是
A. 的价层电子对互斥模型:
B. 用原子轨道描述氯化氢分子中化学键的形成:
C. 基态C原子的价层电子轨道表示式:
D. 的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+=4,O原子采用sp3杂化,O原子上含有2对孤电子对,价层电子对互斥模型:,A正确;
B.氯化氢分子中氢原子的1s轨道与氯原子的3p轨道头碰头形成σ键,原子轨道描述氯化氢分子中化学键的形成为:,B正确;
C.碳为6号元素,原子核外价电子排布为2s22p2,价层电子轨道表示式:,C正确;
D.是由钠离子和过氧根离子构成的,电子式:,D错误;
故选D。
8. 化合物A(VXW3YZ)是一种温和的还原剂。W、X、Y、Z、V都是短周期主族元素且原子序数依次增大,A的阴离子的结构如图所示,已知该阴离子所有原子均达到2电子或8电子稳定结构。下列叙述错误的是
A. V元素原子M层电子只有一种自旋方向
B. 简单氢化物稳定性Z强于Y
C. X元素原子核外有5种运动状态不同的电子
D. 中含有键
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知,W、X、Y、Z、V都是短周期主族元素且原子序数依次增大,根据阴离子所包含的元素且带一个负电荷可知,阳离子为V+,V为第IA族元素,但由于其原子序数最大,故为Na元素;W元素形成一条共价键,为IA族的H元素或第VIIA族元素,但其原子序数小于V(Na)且是五种元素中最小的,故为H元素;Z元素形成了三条共价键且达8电子稳定结构,故Z原子有一对孤电子对,其价电子数为5,为第VA族的N元素;阴离子带一个负电荷,即X或Y得到一个电子后再两者之间形成了配位键,但由于X的原子序数小于Y,故X为B元素,Y为C元素,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,V为Na,Na元素原子M层上只有3s1电子,故只有一种自旋方向,A正确;
B.由分析可知,Y为C,Z为N,非金属性N>C,故简单氢化物稳定性NH3强于CH4即Z强于Y,B正确;
C.由分析可知,X为B,是5号元素,故X元素即B原子核外有5种运动状态不同的电子,C正确;
D.由分析可知,Z为N、W为H,ZW4W即NH4H是离子化合物,其阳离子为,阴离子为H-,故中含有键,D错误;
故答案为:D。
9. 已知元素周期表中1~18号元素中的四种元素的简单离子W3+、X+、Y2-、Z-都具有相同的电子层结构,下列判断正确的是( )
A. 元素的第一电离能:X>WB. 离子的还原性:Y2->Z-
C. 氢化物的稳定性:H2Y>HZD. 原子半径:X
【解析】
【分析】元素周期表中1~18号元素的离子W3+、X+、Y2-、Z-都具有相同的电子层结构,其离子核外电子数相等,Y、Z为非金属,处于第二周期,故Y为O元素,Z为F元素,W、X为金属处于第三周期,W为Al元素,X为Na元素,结合元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析,W为Al元素,X为Na元素,Y为O元素,Z为F元素。
A.W为Al元素,X为Na元素,元素第一电离能Al>Na,即第一电离能X<W,故A错误;
B.Y为O元素,Z为F元素,同周期从左到右,元素的非金属性逐渐增强,离子的还原性逐渐减弱,所以离子的还原性:Y2->Z-,故B正确;
C.非金属性F>O,非金属性越强,氢化物越稳定,氢化物稳定性为HZ>H2Y,故C错误;
D.W为Al元素,X为Na元素,同周期从左到右,原子半径逐渐减小,所以原子半径Na>Al,即原子半径X>W,故D错误;
答案选B。
10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的中子数为
B. 分子中含有的共用电子对键数目为
C. 标准状况下,气体中数目为
D. 的溶液中数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.含有18-8=10个中子,的物质的量为=0.1ml,含有的中子数为,故A正确;
B.CH2CH2含有6个共用电子对,的物质的量为=1ml,含有的共用电子对键数目为,故B错误;
C.HCl气体中没有H+,故C错误;
D.缺溶液的体积,无法计算pH为12的碳酸钠溶液中含有的氢氧根离子数目,故D错误;
故选A。
11. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·ml-1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是
①R的最高正价为+3价 ②R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ④R元素位于元素周期表中第ⅡA族
A. ①②B. ②③C. ③④D. ①④
【答案】C
【解析】
【分析】某短周期元素R的第三电离能剧增,说明该原子最外层有2个电子,处于IIA族,该原子存在第五电离能,说明核外电子数数目大于4,故R为Mg元素。
【详解】①R为Mg元素,R的最高正价为+2价,①错误;
②R为Mg元素,1s2s22p63s2,②错误;
③R元素最外层电子排布式为3s2,为全满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素的,③正确;
④R为Mg元素,1s2s22p63s2,原子核外最外层共有2个电子,位于元素周期表中第ⅡA族,④正确;
综上所述可知:元素R的判断中一定正确的叙述序号是③④,故合理选项是C。
12. 的分子结构与相似,如图所示。下列有关说法错误的是
A. 是极性分子B. 分子中,S为+1价,Cl为-1价
C. 分子中既含有极性键又含有非极性键D. 分子中S原子为杂化
【答案】D
【解析】
【详解】A.该分子中,电荷分布是不均匀的,不对称的,所以是极性分子,故A正确;
B.S2Cl2分子中,S为+1价,Cl为-1价,故B正确;
C.Cl-S-S-Cl中硫原子和硫原子之间存在非极性键,硫和氯原子之间存在极性键,故C正确;
D.分子中含有2个δ键,且含有2个孤电子对,应为sp3杂化,故D错误;
答案选D。
13. 用化学用语表示中的相关微粒,其中正确的是
A. 的电子式:B. 的模型是形
C. 的结构式:D. 键角比大
【答案】D
【解析】
【详解】A.的电子式:,A错误;
B.H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+=4,O原子采用sp3杂化,模型是四面体形,B错误;
C.合HClO中O为中心原子,结构式为H—O—Cl,C错误;
D.、中心原子均为sp3杂化,但是、的孤电子对分别为1、2,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故键角比大,D正确;
故选D。
14. 2023年的诺贝尔化学奖授予了“发现和合成量子点”的三位科学家。下图是一种量子点的结构,下列说法不正确的是
A. 基态原子第一电离能:
B. 基态Se原子的价层电子排布式为
C. 该结构中C和N原子轨道的杂化类型相同
D. 该结构中提供空轨道,N原子提供孤电子对
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一周期元素,第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素,则基态原子第一电离能:,A不符合题意;
B.Se的原子序数为34,基态Se原子的价层电子排布式为,B不符合题意;
C.由其结构可知,C原子轨道的杂化类型有sp2和sp3两种,N原子轨道的杂化类型均为sp2,C符合题意;
D.由其结构知,提供空轨道,每个N均可提供孤电子对,1个形成6个配位键,D不符合题意;
故选C。
15. 主族元素W、X、Y、Q、Z的原子序数依次递增且均不大于20,化合物与水剧烈反应,生成一种强碱和一种绿色的可燃性气体单质,Q与X同族,且X的最外层电子数是内层电子数的3倍,常温下,Y的单质能溶于Q的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 工业上用电解相应氯化物冶炼Y单质
C. Q与X形成的化合物中,每个原子最外层均满足8电子结构
D. 化合物中只含有离子键
【答案】D
【解析】
【分析】X的最外层电子数是内层电子数的3倍,可知X是O元素,Q与X同族,则Q是S元素,常温下,Y的单质能溶于Q的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,即Y的单质能溶于稀硫酸,不溶于浓硫酸,则Y 是Al,化合物与水剧烈反应,生成一种强碱和一种绿色的可燃性气体单质,则气体单质是氢气,即W是H元素,Z处在硫元素后且原子序数小于20的元素,化合价是+2价,则Z是Ca元素,据此分析解答。
【详解】A.经分析Z、Q、X、Y分布是Ca、S、O、Al四种元素,其简单离子半径S2-> Ca2+>O2->Al3+,故A错误;
B.Y是Al元素,工业上用电解氧化铝冶炼铝单质,而不是氯化铝,故B错误;
C.Q是S,X是O,二者形成的化合物中,SO2中S原子最外层是10电子结构,SO3中S原子最外层是12个电子,故C错误;
D.经分析,化合物是指CaH2,电子式为,只含有离子键,故D正确;
答案选D。
16. 电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小,是元素的一种基本性质。下表为一些元素的电负性(已知两成键元素间电负性差值大于1.7时,形成离子键,两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键):
下列说法不正确的是
A. 根据电负性变化规律,确定a的最小范围为1.0B. NF3中N-F键的极性比NCl3中N-Cl键的极性强
C. AlCl3是一种可溶性盐,属于离子化合物
D. 可以通过测定化合物在熔融状态下是否导电鉴别Li3N与SiC
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电负性的递变规律:同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小可知,在同周期中电负性:Na
C.根据已知条件及表中数值可知,AlCl3化合物中Al与Cl电负性的差值为1.5,小于1.7,形成共价键,为共价化合物,C项错误;
D.Li3N是离子化合物,在熔融状态下以离子形式存在,可以导电,SiC是共价化合物,不能导电,可以通过测定化合物在熔融状态下是否导电鉴别Li3N与SiC,D项正确。
故本题选C。
17. 下列说法不正确的是
A. 碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶规律解释
B. 乳酸分子()中含有一个手性碳原子
C. 的立体构型为三角锥型,中心原子的杂化方式为
D. 酸性:磷酸>次氯酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水,是由于I2、CH4、CCl4都是由非极性分子构成的物质,H2O是由极性分子构成的物质,根据相似相溶原理,由非极性分子构成的溶质易溶于由非极性分子构成的溶剂中,而不易溶解在由极性分子构成的溶剂中;由极性分子构成的溶质易溶于由极性分子构成的溶剂中,而不易溶于由非极性分子构成的溶剂中,A正确;
B.手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子,在乳酸分子中,中间的C原子连接了—CH3、—OH、—COOH和H原子,因此乳酸分子中含有一个手性碳原子,B正确;
C.分子中C原子的价层电子对数为3+=3,不含孤电子对,所以是平面三角形结构,C原子采用sp2杂化,C错误;
D.磷酸为中强酸、次氯酸为弱酸,酸性:磷酸>次氯酸,D正确;
故选C。
18. 六氟磷酸盐离子液体可用于有机合成的溶剂和催化剂,其结构如图所示,下列说法不正确的是
A. 阳离子中氮原子杂化方式均为
B. 所有原子均符合8电子稳定结构
C. 该物质中存在的化学键类型:离子键、共价键
D. 阴、阳离子体积较大,离子之间作用力较弱,晶体的熔点较低
【答案】B
【解析】
【详解】A.阳离子中含N五元环为平面结构,两个N原子杂化方式均为sp2,A正确;
B.氢原子不符合8电子稳定结构,B错误;
C.阴阳离子间存在离子键,阴阳离子内部存在共价键,C正确;
D.该物质为离子晶体,但是由于阴、阳离子体积较大,离子之间作用力较弱,导致其晶体的熔点较低,D正确;
故答案为:B。
19. P原子在形成分子时,轨道和1个3d轨道参与形成杂化,的空间构型为三角双锥形(如图所示)。下列关于分子的说法不正确的是
A. 分子中价层电子对数为5B. 分子中没有形成键
C. 分子中所有的键角都相等D. 为非极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.PCl5分子中价层电子对数为5+=5,故A正确;
B.PCl5分子中是由P-Cl单键构成的,没有π键,故B正确;
C.根据图知,平面上键角Cl-P-Cl为120°、上顶点和平面上的Cl原子形成的键角Cl-P-Cl有90°,上下顶点和P原子形成的键角Cl-P-Cl为180°,故C错误;
D.由图可知PCl5分子结构对称,正负电中心重合,其为非极性分子,故D正确;
故选:C。
20. 下列说法正确的是
A. 凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
B. 著名的硫-氮化合物分子(如图所示)中只含有极性共价键
C. CO2、HClO、HCHO分子中都既有σ键又有π键
D. C-H键比Si-H键键长短,故CH4比SiH4更稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A.AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键,比如BF3,B原子的价层电子对数=,B采用sp2杂化,A错误;
B.如图所示还含有同种元素硫之间的非极性共价键,B错误;
C.HClO分子中只有单键,分子中只有σ键而没有π键,C错误;
D.C-H键比Si-H键键长短,故CH4比SiH4更稳定,D正确;
故选D。
第II卷
二、非选择题(本题共4小题,共60分。请根据题目要求作答)
21. 表格为门捷列夫元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。用元素符号回答下列问题:
[温馨提示]用相应元素符号或化学用语回答问题
(1)基态F原子有___________种运动状态的电子。
(2)元素③⑪电负性较大的是___________﹔Se的原子结构示意图为___________。
(3)元素铬的基态原子的价电子排布式为:___________。
(4)Cu基态原子中,能量最高的电子占据的原子轨道的形状为___________。
(5)该表格中电负性最大的元素与第一电离能最小的元素形成的化合物的电子式为___________。
(6)②③的简单气态氢化物中较稳定的是___________(填化学式),元素⑥⑦的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式为___________。
【答案】(1)9 (2) ①. O ②.
(3)
(4)球形 (5)
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】由元素周期表可知,①是H,②是N,③是O,④是F,⑤是Na,⑥是Al,⑦是Cl,⑧是K,⑨是Cr,⑩是Cu,⑪是Se。
【小问1详解】
基态F原子有9个电子,每个电子的运动状态不同,所以有9种运动状态的电子。
【小问2详解】
同主族元素,自上到下,电负性逐渐减小,所以O的电负性较大;Se的质子数为34,由电子排布规律知,Se原子结构示意图为。
【小问3详解】
由洪特规则可知3d原子轨道半充满时较稳,元素铬的基态原子的价电子排布式为。
【小问4详解】
Cu基态原子中,能量最高的电子占据的原子轨道是4s,其形状为球形。
【小问5详解】
该表格中电负性最大的元素是F,第一电离能最小的元素是K,则KF电子式为。
【小问6详解】
非金属性O>N,则简单气态氢化物中较稳定的是;高氯酸是强酸,完全电离,则高氯酸与氢氧化铝反应的离子方程式为。
22. 氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题:
(1)基态氮原子的电子轨道排布式是___________。
(2)①的键能为,单键的键能为,计算说明中的键比键___________(填“稳定”或“不稳定”)。氮容易形成三键,但与氮同主族的砷却难以形成三键的原因是___________。
②结合等电子体的知识判断离子的空间构型为___________。
(3)肼()分子可视为分子中的一个氢原子被-(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。
②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是: ;若该反应中有键断裂,则形成的键有___________ml。
③肼能与硫酸反应生成。晶体类型与硫酸铵相同,则的晶体内存在的化学键___________(填标号)。
a.离子键 b.共价键 c.金属键 d.配位键
【答案】(1) (2) ①. 不稳定 ②. 砷原子半径较大,原子间形成的键的键长较长,轨道肩并肩重叠程度小或几乎不能重叠,难以形成键,也就难以形成三键 ③. 直线型
(3) ①. ②. 1.5 ③. abd
【解析】
【小问1详解】
氮原子核外有7个电子,基态氮原子价电子轨道表示式为;
【小问2详解】
①=376.5KJ/ml,所以N2中σ键比π键不稳定;
②砷原子半径较大,原子间形成的σ键的键长较长,P-P轨道肩并肩重叠程度小或几乎不能重叠,难以形成π键,故氮容易形成三键,但与氮同主族的砷却难以形成三键;
③与CO2互为等电子体,二者价键结构相似,空间构型相同,CO2为直线型,则为直线型;
【小问3详解】
①NH3分子中中心原子含有1对孤对电子,所以是三角锥形结构。NH3中氮原子轨道的杂化类型是sp3,而肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3 ;
②根据反应式可知,当反应中有2ml N-H键断裂时,生成0.75ml氮气。由于三键中含有2个π键,所以形成的π键有1.5ml;
③硫酸铵是离子化合物,含有离子键、极性键、配位键。但没有范德华力,故选 abd。
23. 白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金,呈银白色,有金属光泽,故名白铜。公元4世纪时东晋常璩的《华阳国志南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)文明中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)的核外电子排布式为___________,3d能级上的未成对的电子数为___________。
(2)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①中阴离子的立体构型是___________。
②在中与之间形成的化学键,提供空轨道成键的微粒是___________,中心原子的配位数为___________。
(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般而言,为或排布时,无颜色;为排布时,有颜色,如显蓝色。据此判断, ___________颜色(填“无”或“有”)。
(4)已知CO与互为等电子体,且CO分子中各原子均满足8电子稳定结构,Ni能与CO形成正四面体形的配合物中含有___________配位键。
(5)单质铜及镍都是由___________键形成的晶体,元素铜与镍的第二电离能分别为:,,的原因是___________。
【答案】(1) ①. ②. 2
(2) ①. 正四面体形 ②. ③. 6
(3)有 (4)8
(5) ①. 金属 ②. 失去的是电子,而失去的是全充满的电子,再失去第二个电子更难,所以元素铜的第二电离能高于镍
【解析】
【小问1详解】
Ni元素原子核外电子数为28,失去2个电子形成Ni2+,故Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8,其3d能级上的未成对的电子数为2;
【小问2详解】
①中S原子孤电子对数为,价层电子对数为 ,S原子的杂化类型为sp3杂化,则离子空间构型为正四面体;
②在[Ni(NH3)6]2+中,Ni2+提供空轨道,NH3中N原子含有孤电子对,二者之间形成配位键,提供空轨道成键的微粒是Ni2+,配体NH3有6个,中心原子的配位数为6;
【小问3详解】
Mn2+离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,3d轨道上有5个电子,故[Mn(H2O)6]2+有颜色;
【小问4详解】
1个CO分子中有1个σ键,1个π键和1个配位键,Ni(CO)4中Ni和CO之间还有4个配位键,故1ml Ni(CO)4中含有8ml配位键;
【小问5详解】
单质铜及镍都是金属单质,是由金属键形成的晶体,元素铜与镍的第二电离能满足ICu>INi的原因是Ni+失去的是4s1电子,而Cu+失去的是全充满的3d10电子,再失去第二个电子更难,所以元素铜的第二电离能高于镍。
24. 铁能形成多种化合物,如(羰基铁),它们在生活生产中有广泛应用。
(1)实验室常用KSCN溶液、溶液、苯酚溶液检验。N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为___________:中的碳原子的杂化轨道类型为___________;与互为等电子体的分子是___________。中含键的数目为___________。
(2)汽车安全气囊气体发生剂一种组合主要有叠氮化钠()、三氧化二铁()、硝酸铵()。叠氢化钠收到撞击后产生气体并放出热量,硝酸铵吸收热量分解,金属钠与铁的氧化物反应。为___________(共价化合物、离子化合物、),中心原子杂化轨道类型为___________。
(3)羰基铁为分子构成的物质,可用作催化剂。据文献报道:催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是___________。
A. 参与了该催化循环B. 该反应可产生清洁燃料
C. 该反应可消耗温室气体D. 该催化循环中Fe的成键数目发生变化
【答案】(1) ①. ②. sp ③. ④.
(2) ①. 离子化合物 ②. sp2 (3)C
【解析】
【小问1详解】
同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,氮元素2p能级处于半满稳定状态,能量低,第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能,所以第一电离能N>O> S;SCN-中碳原子形成4个共价键,有2个σ键,无孤电子对,杂化轨道类型为sp;与SCN-互为等电子体的分子是CO2(N2O、CS2);1mlK4[Fe(CN)6]中铁原子与CN-形成配位键,C原子与N原子之间存在σ键,故含有σ键的数目为12NA。
【小问2详解】
NH4NO3由铵根离子和硝酸根离子构成,为离子化合物;NO中心原子N的价层电子对数为=3,无孤电子对,故氮原子的杂化轨道类型为sp2。
【小问3详解】
A.由图中箭头方向可知,OH-参与了该催化循环,A正确;
B.由图中箭头方向可知,该反应可产生清洁燃料H2,B正确;
C.由图中箭头方向可知,该反应可生成CO2,C错误;
D.由图可知,在不同物质中Fe的成键数目有4、5、6三种情况,故该催化循环中Fe的成键数目发生变化,D正确;
故选C。I1
I2
I3
I4
……
R
740
1500
7700
10500
……
元素
Li
Be
B
C
N
F
Na
Mg
Al
Si
Cl
Ca
电负性
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
0.9
a
1.5
1.8
3.0
1.0
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